我们先来说几个核心判断。未来人工智能的发展,能源供应是绕不开的硬约束,而这一点,OpenAI的掌舵人阿尔特曼早就看透了。

在最近的达沃斯世界经济论坛上,阿尔特曼直言不讳:未来人工智能消耗的电力,会远远超出大多数人的想象。他强调,要想真正推动AI发展,更清洁的能源——尤其是核聚变、更便宜的太阳能和储能技术——才是关键方向。“这促使我们加大对核聚变技术的投资。”他说。
话说回来,阿尔特曼对核电的热情可不是说说而已。他不仅自己掏钱投,还亲力亲为,直接入驻公司董事会。其中,核聚变初创公司Helion是他的“心头好”,也是他在担任YC总裁期间最早押注的硬科技项目之一。
2015年,在考察了四家核聚变公司后,阿尔特曼选中Helion,投了950万美元。Helion的CEO大卫·科特利至今记得,阿尔特曼当时带着一摞物理教科书就来了,追着问原型反应堆的设计细节——他痴迷的,是核聚变的可扩展性。
到了2021年,阿尔特曼又以个人名义向Helion追加了3.75亿美元,成为公司最大的投资人,并亲自担任董事会主席,甚至在个人博客上帮Helion发过招聘广告。据《华尔街日报》报道,Helion目前是他个人最重的一笔投资。
Helion正在建设名为“Polaris”的第七代核聚变设施,承诺2024年展示核聚变发电能力,并计划在2028年前实现商业化发电,届时将为微软提供至少50兆瓦的电力——如果做不到,得支付罚金。
阿尔特曼曾说过,以ChatGPT为代表的AI和核能利用,是两件能够改变21世纪人类生活面貌的伟大事物,而且这两件事其实是紧密相连的。
一方面,未来AI系统对能源的需求量巨大,核裂变和核聚变能提供大量廉价的电力;另一方面,AI反过来也能帮助提升核能系统的设计水平。大规模机器学习的进步加快了实验速度,让多家核聚变公司离实现极端温度和压力的反应条件越来越近。据说,Helion的员工已经开始用ChatGPT来提升工作效率了。
国内外可控核聚变加速推进
目前全球在运行的核能反应堆,基本都基于核裂变技术。虽然它能提供高效清洁的能源,但会产生带有辐射的废料,安全隐患始终存在。
核聚变则完全不同。它模拟的是太阳和恒星的发光发热原理——在高温高压下让氢原子核融合,释放出巨大能量。这个过程的燃料主要是氘和氚,可以从海水中提取或通过其他方式制造,资源极其丰富,而且几乎不产生污染。
可控核聚变的实现路径其实不止一条。像美国的NIF和正在建设中的国际热核聚变实验堆(ITER),都被称为“人造太阳”。目前,全球多个核聚变实验项目同时推进,主要核能大国纷纷给出了自己的聚变能发展路线图。在关键的DEMO(示范堆)设计、建造和运行时间节点上,美国、欧盟、俄罗斯、日本和印度等国,大致都把目标定在了2035年前后。
中国也是核聚变领域的重要参与者和贡献者,自主设计建造了多个托卡马克装置,其中最先进的当属全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)。
从全球格局来看,美国仍处于领先地位,不仅拥有NIF,还有世界上最大的“诺瓦”激光器和功率最强的“X射线仿真器”。
进入2023年以来,国内外可控核聚变领域明显加速了步伐。国际上,除了NIF的突破,11月3日,全球最大“人造太阳”ITER项目的磁体支撑产品在广州完成交付,标志着中国已提供最后一批关键部件,为整个装置的工程进度提供了有力支撑;10月24日,由日本和欧盟共同建造的JT-60SA——目前全球最新、规模最大的核聚变反应堆——成功点火。
在国内,核工业西南物理研究院始终引领着行业方向。今年8月,新一代人造太阳“中国环流器三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束运行,再次刷新了我国磁约束聚变装置的运行记录。
